lesson0-C++入门 3

简介: lesson0-C++入门

底层实现上实际是有空间的,因为引用是按照指针方式来实现的。

引用和指针的不同点:

1. 引用概念上定义一个变量的别名,指针存储一个变量地址。

2. 引用 在定义时 必须初始化 ,指针没有要求

3. 引用 在初始化时引用一个实体后,就 不能再引用其他实体 ,而指针可以在任何时候指向任何 一个同类型实体

4. 没有 NULL 引用 ,但有 NULL 指针

5. 在 sizeof 中含义不同 : 引用 结果为 引用类型的大小 ,但 指针 始终是 地址空间所占字节个数 (32 位平台下占4 个字节 )

6. 引用自加即引用的实体增加 1 ,指针自加即指针向后偏移一个类型的大小

7. 有多级指针,但是没有多级引用

8. 访问实体方式不同,指针需要显式解引用,引用编译器自己处理

9. 引用比指针使用起来相对更安全

对5的解释:

int main()
{
  char a = 4;
  char* pa = &a;
  char& b = a;
  cout << sizeof(pa) << endl;
  cout << sizeof(b) << endl;
  return 0;
}

对9的解释:

不会有野指针这样的风险,而且频繁使用“*指针变量名”的形式进行运算容易产生错误而且可阅读性较差。

#7. 内联函数

inline放在我们写的函数的前面,如:inline int Add(int a,int b);


以 inline 修饰 的函数叫做内联函数, 编译时 C++ 编译器会在 调用内联函数的地方展开 ,没有函数调 用建立栈帧的开销,内联函数提升程序运行的效率。

内联函数有什么作用?

简单来说就是减少栈帧的开销,我们来看调用一个函数的过程。

我们要给这个函数建立栈帧,然后执行下面一系列操作。


但是inline函数就相当于这样。

不需要call 函数的地址,进入后再去执行。

当我们将源文件编译结束,如果编译器响应的话,未忽略我们的inline建议,那么此时我们已经找不到这个函数的地址,他已经完成了替换,也就少了call 函数地址这个过程。


我用的编译器是 ,在debug下,需要调一些东西inline才会替换,看图示:

调成程序数据库。

改为只适用于_inline,release版本下会优化。inline在合适的条件下会替换。

inline int Add(int a, int b)
{
  int c = a + b;
  return c;
}
int ADD(int a,int b)
{
  return a + b;
}
int main()
{
  int ret = ADD(1, 2);
  int a = Add(1, 2);
  return 0;
}

上面的ADD还会call函数地址,而Add直接替换展开了。

特性

1. inline是一种以空间换时间的做法,如果编译器将函数当成内联函数处理,在编译阶段,会

用函数体替换函数调用,缺陷:可能会使目标文件变大,优势:少了调用开销,提高程序运

行效率。

2. inline对于编译器而言只是一个建议,不同编译器关于inline实现机制可能不同,一般建

议:将函数规模较小(即函数不是很长,具体没有准确的说法,取决于编译器内部实现)

是递归、且频繁调用的函数采用inline修饰,否则编译器会忽略inline特性。

3. inline不建议声明和定义分离,分离会导致链接错误。因为inline被展开,就没有函数地址

了,链接就会找不到。

#8. auto关键字(C++11)

auto声明的变量必须由编译器在编译时期推导而得

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
  int a = 0;
  auto b = a;
  cout << typeid(b).name() << endl;
  return 0;
}

我们看到b是auto类型。

当然,我们也可以这样测试一下,

int main()
{
  int a = 0;
  int* pa = &a;
  auto* p = &a;
  cout << typeid(pa).name() << endl;
  cout << typeid(p).name() << endl;
  return 0;
}

我们也可以发现,p的类型仍然匹配,auto的推导是正确的。

那么auto可不可以做函数的参数和返回值呢?

编译器明确告诉我们此处不可以使用auto,因为如果这样的话,我们的参数传什么类型,他就推导什么类型,返回值就可能不符合我们的预期,以及函数内部的实现也会出问题,至于返回值auto就更不可行了,让编译器去思考你想返回什么值?真是子非鱼,安知鱼之乐。

同时,auto不能声明数组。

#9. 基于范围的for循环(C++11)

int main()
{
    //第一种遍历数组的方式
  int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9 };
  for (int i = 0; i < 10; i++)
  {
    cout << arr[i] << " ";
  }
  cout << endl;
    //第二种就是范围for
  for (auto a : arr)
  {
    cout << a << " ";
  }
  cout << endl;
  return 0;
}

注意:与普通循环类似,可以用continue来结束本次循环,也可以用break来跳出整个循环

另外要说到的一点是以下方式是不可以的 ,for循环迭代的范围必须是确定的,我们传过去一个指针,没有办法确定他的范围在哪里,对于数组而言,就是数组中第一个元素和最后一个元素的范围

#10. 指针空值---nullptr(C++11)

我们在C语言中使用NULL,但是NULL有一个缺陷。

NULL实际是一个宏,在传统的C头文件(stddef.h)中,NULL可能被定义为字面常量0,或者被定义为无类型指针(void*)的常量,不论采取何 种定义,在使用空值的指针时,都不可避免的会遇到一些麻烦。

void A(int)
{
  cout << "int" << endl;
}
void A(int*)
{
  cout << "int*" << endl;
}
int main()
{
  A(0);
  A(NULL);
    A((int*)NULL);
  return 0;
}

应该输出什么呢?

基于这样的情况,所以C++引进了nullptr

void A(int)
{
  cout << "int" << endl;
}
void A(int*)
{
  cout << "int*" << endl;
}
int main()
{
  //A(0);
  //A(NULL);
  A(0);
  A(nullptr);
  return 0;
}

24d5f3a03f564a28a5b0ac5d18791865.png

注意:

1. 在使用 nullptr 表示指针空值时,不需要包含头文件,因为 nullptr 是 C++11 作为新关键字引入

的 。

2. 在 C++11 中, sizeof(nullptr) 与 sizeof((void*)0) 所占的字节数相同。

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3. 为了提高代码的健壮性,在后续表示指针空值时建议最好使用 nullptr 


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